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动态CT增强对孤立性肺结节的定性研究

2021-09-21 来源:易榕旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com 医学综述2OO7年7月第l3趁第14— ̄—Medical Recapitulate,July 2007,Vo1.13,No.14 ・ 1 117・ 动态CT增强对孤立性肺结节的定性研究 程德文 (天津市第四中心医院放射科,天津3ool4o) 中图分类号:R814.42 文献标识码:A 文章编号:1006-2084(20o7)14一l117—03 摘要:孤立性肺结节的定性诊断仍是当前I艋床工作中的一个难点,其动态cr增强已成为 态、又能揭示微观代谢和功能状态的 近年来的研究热点之一。主要以结节的强化程度指标即强化值、结节.主动脉强化值比、灌注值 发展趋势,这更加利于SPN的诊断与 等作为诊断依据,来判断结节的性质。就动态cr增强的强化程度指标对孤立性肺结节的诊断 鉴别诊断。 价值进行综述。 2 SPN增强的病理基础 肺内结节无论是良性还是恶性, ryNodules CHENGDe-wen. 关键词:孤立性肺结节;动态增强;体层摄影术,X线计算机 AQualitative Study ofDyI删岫icCTi ̄mncementin SoU ̄ry PI山岫( 伽硎ofRadiology,the 4th Central Hospital ofT/a ̄'/n, 300140,Ch/na) 其强化程度与结节的微血管密度 (microvessel densit3',MVD)和血管床面 积呈正相关,不同性质结节的微血管 密度不同,所以增强程度不同 。 血管内皮生长因子(VEGF)专门 促进肿瘤内皮细胞的有丝分裂,因而 Abslraet:Qualitative diagnosis of solitary pulmonary n0du1es was still hard nut in clinic nowdays.its dy, ̄ic CT enhanc ̄t has become one of research hot spots in recent years,which mainly diagnose nodule characteristics by.SPN enhancement degree including e er1]181'lc ̄:value.nodule-aorta to enhance value ra[io and perfusion value and s0 on.T|lis article reviews diagnostic value of erl}Iance degree index in Dyne'nit CT enhancement on SPN. Key words:Solitary pulmonary no ̄kdes;Dynamic enhancement;rr(m)graphy;X—ray computor 孤立性肺结节(soli ̄y pulmonary nodule,SPN)是指肺内直 径≤3cm的类圆形病灶,并且没有肺不张、卫星灶及淋巴结肿 大…。SPN是肺部的常见病变,有良、恶性之分,良性结节通 被认为在肿瘤的血管生成中起关键作用 。。免疫组织化学染 色的病理学研究显示,恶性结节中充满了不成熟的肿瘤微血 管,造成肿瘤组织血管容积和毛细血管通透性的增高,大多数 瘤体内存在较大的间质腔隙,淋巴管有实质性减少或缺如,而 且恶性结节主要由支气管动脉供血,肿瘤血管生成明显,血供 丰富,使强化明显。活动性炎性结节由于肺循环中细动脉弥 漫性血栓形成,它的血供实际上也来自支气管动脉,并以血管 常为肉芽肿、错构瘤和肺内淋巴结等,绝大部分恶性肺结节为 支气管肺癌。肺结节通常在体检或因其他原因拍胸片时偶然 发现,虽然大部分为良性病变,但仍有一小部分为早期肺癌。 肺癌的早期确诊可明显提高患者的生存率,良性病变的确诊 可避免不必要的手术。然而,单纯从CT形态学特征即结节的 大小、边缘、轮廓及内部结构来分析,仍有25%~39%的恶性 结节被误诊为良性结节 ]。肿瘤是血管生成依赖性疾病,肿 增生和扩张为主,血管相对较直并有正常分支 J,大血管数 多,血管床面积大,局部血流速度增快,对比剂经淋巴管回流 亦快,所以对比剂弥散快,因而强化显著;炎性结节转为慢性 后,结节内新生血管逐渐闭塞,纤维组织增生.所以强化程度 较低,甚至没有强化。结核球和错构瘤绝大多数是乏血管性 的,血管成分稀少或缺如,因而强化程度低。 3 SPN的Cr增强表现 瘤新生血管可导致肿瘤血流动力学和肿瘤毛细血管通透性的 变化,而动态CT增强研究可以发现良、恶性肺结节血流动力 学和毛细血管通透性的变化,因此有助于良、恶性肺结节的鉴 别诊断。 1 SPN的CT增强发展过程 SPN强化程度是定性诊断的重要依据,常用的SPN强化 程度指标有:强化值(结节增强峰值一增强前CT值)、结节一主 动脉强化值比(S/A)(结节增强峰值/主动脉增强峰值× 100%)和灌注值(TDC最大斜率/大动脉增强峰值)。而这些 数据的测量需要在结节上选择一个有意义的测量区域,即感 兴趣区(ROI),它的选择标准是以结节的最大层面进行分析, 首先选取结节的实质区域,需避开病灶的边缘、钙化、空洞、液 化坏死、伪影和强化的血管影。 3.1强化值SPN的强化程度与其直径大小无关,而与其组 织学类型有关,不同性质的结节其MVD不同,测得的强化值 也不同,因此强化值的大小是SPN定性诊断的一个重要依据。 普遍的研究结果认为,恶性结节的强化值往往显著高于良性 结节,而与炎性结节间无显著差异,但良、恶性结节间没有截 然的强化分界值,而是互相有重叠 “j。Swensen等“ 所做的 一早期由于CT设备的限制,扫描间隔时间较长,SPN的增 强检查也只能观察注射对比剂后结节的密度变化,得到强化 值(简称强化值)1个参数。随着CT设备及增强扫描技术的 迅速发展尤其是多层螺旋CT(mulit—slices computed tomography, MSCT)的问世,其扫描速度快、覆盖范围大、层厚薄、图像分辨 率高,使SPN的CT增强研究从简单获取强化值发展到观察 对比剂在组织器官相同层面内的时间一密度曲线(time density eul ̄e,TDC)的变化,即随着强化时间的延长观察结节密度的 改变,绘制出曲线图,以此来分析不同性质结节其TDC的不 同。随后,又借鉴核医学灌注成像的原理和数学模型计算出 各种灌注参数及参数图,即Cr灌注成像,来了解组织脏器的 灌注情况。灌注(peffusion)是指血流通过毛细血管网将携带 的氧和营养物质输送给组织细胞的过程,在一定程度上能反 映组织、器官的血流动力学状态和功能情况。通过影像学手 段来直观显示活体灌注过程和作定量或半定量分析的方法称 项多中心研究提出,强化值<15HU的肺结节强烈提示为良 为灌注成像(peffusion i咖百ng)。这一技术代表着现代影像学 从最初的主要反映解剖形态学改变向既能反映宏观的大体形 性;将强化值>15HU定为阂值,诊断恶性结节的敏感度为 98%,特异度58%,准确度为77%;张敏鸣L9 等研究显示,将 15HU作为标准,即强化值>15HU认为是恶性,则可得到 维普资讯 http://www.cqvip.com ・ 1118・ 医学综述2OO7年7月第l3卷第l4期Medical Recaoitulate,July 20 ,Vo1.13 No.14 96.15%的敏感度、57.14%的特异度和82.5o%的准确度,阳 性预测值为76.92%,阴性预测值为88.89%。黄遥等 研究 认为,以20HU为阈值,强化值≤20HU定为良性病变,>20HU 定为恶性病变,其敏感度为100%,特异度为54.0%,准确性为 88.4%。以上研究显示,强化值有助于区分结节的良、恶性, 但结节强化值往往受患者的心排血量、中心血管容积、甚至注 射对比剂的速度和浓度的影响,因此单纯测量组织对比增强 值有着明显的局限性。 良性结节多是乏血管性的,强化不明显或没有强化,TDC曲线 低平。不同性质结节的rl'I)C不同,计算得出的灌注值亦不 同,因此灌注值有助于区分良性结节、活动性炎性与恶性结 节。炎性结节灌注值明显高于良性与恶性结节;恶性结节灌 注值明显高于良性结节 ' J。李慎江等 的研究显示,恶性 结节灌注值95%可信区间为2.79~3.25mid(min・l,g),炎性结 节灌注值95%可信区间为3.21~9.48mid(min・k异);10%的炎 性结节灌注值低于4mid(min・kg),10.3%的恶性结节灌注值 高于4mL/(min・kg);将灌注值与S/A比值结合,以S/A比值 15%、灌注值4mid(min・l,g)为阈值,敏感度为67.6%,特异度 3.2结节与大动脉强化值比S/A指SPN增强后的最大CT 值与其同层主动脉增强的最大CT值之比。结节强化值与动 脉强化值呈正相关,这表明结节增强峰值易受心排血量的影 响,S/A有效地避免了个体差异及注射对比剂的速度、浓度和 剂量对强化值的影响。很多研究 证明,计算S/A比值得 到的数据比单纯测量病灶的强化值更符合生理学基础,而且 发现肺炎性结节的S/A比值明显高于良性和恶性结节,恶性 结节明显高于良性结节。张明敏 等分析S/A比值发现,所 有的恶性结节S/A比值均高于6%,炎性结节S/A比值高于 20%,良性结节S/A比值低于6%,如果将S/A比值的6%作为 补充的鉴别标准,则无一例假阴性出现;同样,也无一例良性 结节S/A高于6%。随后李慎江等 研究结果为,恶性结节 S/A比值95%可信区间为13.2%~15.3%,炎性结节S/A比值 95%可信区间为16.6%~20.4%;10%的炎性结节低于15%, 63.24%的恶性结节低于15%。 3.3灌注值结节灌注值=结节TDC的最大斜率,主动脉强 化值,单位为mL/(min・kg)。 TDC横坐标为时间,纵坐标为注药后增加的Cr值,是反 映对比剂在器官中浓度的变化,进而间接反映组织器官内灌 注量的变化。利用不同的数学模型,根据TDC计算出不同的 参数,对获得的参数进行图像重组和伪彩染色处理得到相应 的灌注图像,以此来全面评价器官的灌注状态。常用参数有: 血流量(blood lfow,BF):指单位时间内流经一定量组织血 管结构的血流量[mlJ(1OOg・min)]。 血容量(blood vohlme,BV):指存在于一定量组织血管结 构内的血容量(mlJlOOg)。 平均通过时间(n瑚n transit time,M'IT):为对比剂通过ROI 毛细血管网所需的时间,单位为秒(s)。 表面通透性(pe ̄ility surfac,PS):指对比剂单向从血管 内渗透到组织间隙的速度,单位为ml/(1OOg・min)。 目前灌注成象在脑、肝和前列腺应用较多,肺结节的灌注 还处于初步阶段l 】。很多学者 的研究证明,恶性、良性 和活动性炎性结节由于形成的病理基础不同,因而显示出了 不同的TDC类型:恶性结节强化时间早,峰值出现较早.一般 在2min左右,强化持续时间较长,其TDC达峰值后并不立刻 下降,而是持续一段时间后才缓慢下降,呈持续升高型曲线; 活动性炎性结节在注射对比剂后即出现一个快速的升高,强 化非常明显,但峰值较恶性出现晚,一般在5min左右达到峰 值,曲线到达峰值后即开始下降,随后又有一定的升高.且强 化持续时间比恶性结节长,曲线呈逐渐上升型。表明活动性 炎性结节的后期增强程度比恶性结节显著,增强持续时间较 恶性结节长,但持续一段时间后,其TDC迅速下降。因此,活 动性炎性结节与恶性结节比较,二者的TDC形态不同h l8_。 为100.0%,正确率为71.8%,阳性预测值为100%,阴性预测 值31.3%。张金娥等 的研究结果显示,BV和PS值最有鉴 别意义,BV反映的是病灶的血容量,PS反映毛细血管内皮细 胞的通透性,与肿瘤血管生成密切相关。良、恶性结节的MTr 重叠较多,实际应用价值有限,BF差异无统计学意义。以BY ≥6mldlOOg作为恶性病变的阈值,其敏感度87.3%,特异度 100.0%,阳性预测值100.0%.阴性预测值65.4%。准确度 89.9%;以PS>I30mL/(1OOg・min)作为恶性结节的阈值,则敏 感度96.4%,特异度75.0%,阳性预测值87.1%,阴性预测值 87.2%,准确度88.6%;以BV≥6ml/lOOg、同时Ps≥30mIl (1OOg・min)作为恶性结节的阈值,则敏感度96.8%,特异度 92-3%,阳性预测值96.8%,阴性预测值92.3%,准确度 95.5%。 不同性质的结节血管生成不同,表现出不同的灌注类型, MSCT灌注成像可了解病灶内的血供情况有助于肺内结节的 诊断和鉴别诊断。 4动态CT增强的不足与展望 4.1不足CT动态增强的不足主要表现在:①存在X线辐 射;②目前研究的都是SPN单个层面的血流模式,尚不能准确 代表整个结节的血流模式;③目前对肺部动态Cr增强扫描 尤其是灌注的认识还不十分成熟,使血流模式参数还没有一 个统一的数值;④有研究表明,对于同一肿瘤,其内部结构在 时间、空间上具有相当大的异性型,肿瘤的血液供应在微观和 宏观上也存在着时间、空间上的变异,而且,不同个体肿瘤的 血管系统之间也有很大差别 ,因此产生了对扫描结果判 断上的分歧,还需要在技术和认识上进一步提高。 4.2展望随着Cr设备的进展及图像后处理能力的增强, 会使SPN的鉴别诊断能力明显提高,而且技术的进步使Cr 从单纯提供形态学信息逐渐发展到可以提供肿瘤的血流动力 学和功能情况等信息,所以充分利用动态Cr增强,发展新技 术,将会不断加深对SPN的认识,进而提高我们诊断、治疗 SPN的水平。 参考文献: L1]Tang AWK,Moss姒,Robea'tson It.IH.The solitary r,llmo. ̄y nodule ljj.Eurj Radiol,2OO3。45(1):69—77. 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